概要
EGFはEGFファミリータンパク質の創設メンバーである。 このタンパク質ファミリーのメンバーは、非常に類似した構造的および機能的特徴を有する。 EGFファミリーのメンバーは、少なくとも1つの共通の構造モチーフ、3つのジスルフィド結合を形成する6つの保存されたシステイン残基からなるEGFドメインを持っている。 多くは膜に結合したプロ型として合成された後、タンパク質分解によって遊離する。 EGFの他のファミリーメンバーには、HB-EGF、TGF-α、エピゲン、ニューレグリン、アンフィレグリン、ベータセルリン、その他がある。 EGFタンパク質
EGFファミリーのメンバー
表1. EGFファミリー関連製品
- 上皮成長因子（EGF）
上皮成長因子（EGF）は受容体のEGFRに結合することで細胞の増殖や分化を促します。 ヒトEGFは53アミノ酸残基からなる6kDaのタンパク質で、3つの分子内ジスルフィド結合があります。 EGFは当初、マウスの顎下腺やヒトの尿中に見出される分泌型ペプチドとして報告されました。 その後、EGFは顎下腺や耳下腺など多くのヒトの組織で発見されています。
- Heparin-binding EGF-like growth factor (HB-EGF)
Heparin-binding EGF-like growth factor (HB-EGF) はEGFファミリーのタンパク質で、ヒトではHBEGF遺伝子によりコードされています。 HB-EGF様成長因子は、膜に固定された分裂促進・走化性糖タンパク質として合成されます。 単球やマクロファージから産生される上皮性成長因子のうち、ヘパリンに親和性を持つものをHB-EGFと呼んでいる。
- Transforming growth factor-α (TGF-α)
トランスフォーミング成長因子α（TGF-α）は、ヒトではTGFA遺伝子によってコードされているタンパク質である。 これは、分裂促進ポリペプチドである。 プロテインキナーゼ活性を持つ受容体に結合すると活性化され、細胞内シグナル伝達を行う。 TGF-αは、上皮成長因子受容体のリガンドであり、細胞の増殖、分化、発達のためのシグナル伝達経路を活性化するトランスフォーミング成長因子である。 このタンパク質は、膜貫通型リガンドとしても可溶性リガンドとしても機能することができる。 この遺伝子は、多くの種類の癌と関連しており、また、口唇口蓋裂のいくつかの症例に関与している可能性がある。
- Amphiregulin (AREG)
AREGとしても知られているAmphiregulinは、ヒトではAREG遺伝子によってコードされているタンパク質である。 アストロサイト、シュワン細胞、線維芽細胞のオートクライン成長因子であり、マイトジェンである。 上皮成長因子（EGF）およびトランスフォーミング成長因子α（TGF-α）に関連している。
- Epiregulin (EREG)
Epiregulin は46アミノ酸残基からなり、そのアミノ酸残基の1つ1つが、上皮成長因子 (EGF) の受容体と相互作用して正常な上皮細胞の成長を促します。 その二次構造には鎖の約30％のβ-シートが含まれている。 また、一部のアミノ酸残基は、水素結合によりループやターンを形成している。 エピレグリン中のβ-シートの割合は、ドメインや二次構造の占める割合に依存する。 エピレグリンの高分子分子は、ポリペプチド(L)で5280.1 g/molの式重量を持ち、高分子型である。 エピレグリンは、上皮成長因子受容体（EGFR）のリガンドとして、またチロシンキナーゼ受容体の ERBB（v-erb-b2 oncogene homolog）ファミリーのほとんどのメンバーのリガンドとして機能することができます。
- エピゲン（EPGN）
エピゲンもエピテリアルマイトゲンとして知られており、ヒトにおいて EPGN 遺伝子によってコードされているタンパク質であるとされています。 このファミリーのメンバーは、上皮成長因子受容体のリガンドであり、細胞の生存、増殖および移動に役割を果たしている。 このタンパク質は、高い分裂促進活性を持つが、受容体への親和性は低いことが報告されている。
- Betacellulin (BTC)
Betacellulin は、ヒトでは第4染色体上の4q13-q21遺伝子座にあるBTC遺伝子によってコードされているタンパク質です。 主に膜貫通型の前駆体として合成され、その後、タンパク質分解によって成熟した分子に加工される。 このタンパク質はEGF受容体のリガンドである。 BTCは広範な成体組織や平滑筋細胞、上皮細胞など多くの培養細胞で合成される。 成熟したmBTCのアミノ酸配列は、ヒトBTC（hBTC）と82.5％、同一であり、両者は他のEGFファミリーのメンバーと全体的に大きな類似性を示しています。
- Neuregulins
Neuregulinsまたは神経レギュリンは、EGFファミリーのタンパク質の一部である、構造的に関連した4つのタンパク質ファミリーである。 これらのタンパク質は、神経系の発生において多様な機能を有することが示されており、心臓の発生、シュワン細胞およびオリゴデンドロサイトの分化、神経細胞の発生のいくつかの側面、ならびに神経筋シナプスの形成など、脊椎動物の胚発生において複数の必須の役割を担っている。
細胞機能
EGFファミリーメンバーは、細胞の成長および増殖を刺激する能力で最もよく知られており、間葉系および上皮系細胞の分裂形成および分化の促進を含む多くの発生プロセスに重要である。 また、EGFは、皮膚や粘膜の止血や創傷治癒の促進、炎症の緩和、痛みの緩和、潰瘍の予防などの作用があります。 EGFの安定性は優れています。 それは正常な温度の下で流れを失うことは容易ではないです。 人体の様々な酵素と良好な協調効果を形成することができます。
疾患における役割
遺伝子組換えヒト上皮成長因子、糖尿病性足潰瘍の治療に使用されています。 創傷部位に注射で投与されるほか、局所的に使用されることもある。 創傷治癒の改善を示す暫定的なエビデンスがある。 EGFは、エマルジョンエレクトロスピニング法や表面改質法による生体移植片の製造のための合成足場の改質に使用されています。 EGFは、細胞外マトリックスのミネラル化を促進することができるため、歯髄幹細胞（DPSC）の骨形成分化を促進する役割を担っています。 低濃度のEGF（10 ng/ml）で形態学的および表現型の変化を誘導するのに十分である。 これらのデータは、DPSCとEGFの組み合わせが、歯周病学や口腔インプラント学における骨組織工学的応用に有効な幹細胞ベースの治療法となる可能性を示唆している。 HB-EGFは創傷治癒、心肥大、心臓の発達と機能において役割を果たすことが示されています
。